Ученые обнаружили, что плоские черви могут отращивать две головы и менять ось тела

Эксперименты по регенеративной способности различных участков червей с двумя головами и наследованию фенотипа с двумя головами. Автор: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2025). DOI: 10.1098/rspb.2025.1941

Микроскопический плоский червь (Stenostomum brevipharyngium) — одно из самых странных существ в природе. Если отрезать ему голову, он отрастит новую. Если разрезать его пополам, он превратится в двух отдельных здоровых червей. Теперь ученые обнаружили еще более удивительную способность. Эти несегментированные беспозвоночные с мягким телом могут отращивать две головы — нормальную и обращенную назад — посередине своего тела, где должен быть хвост. Эта ошибка развития позволяет червям навсегда менять направление оси тела «голова-хвост» без каких-либо заметных вредных последствий.

Ученые давно знали, как создавать двухголовых плоских червей с помощью электрического тока. Но впервые разновидность с двумя головами была замечена возникающей естественным и спонтанным образом. Это открытие было сделано случайно зоологами Катажиной Траткевич и Людвиком Гасёровским из Варшавского университета в Польше во время планового обслуживания лабораторных культур. Заинтригованные, они решили исследовать, что происходит.

Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Превращение хвостов в головы

Сначала они наблюдали за своими культурами под мощными микроскопами и добавляли химические маркеры, чтобы подтвердить, что хвост отсутствует и был заменен функциональной головой. Затем они разрезали двухголовых червей на три части и отслеживали заживление и выживание каждого фрагмента.

Первая и третья секции в основном заживали нормально, но средняя секция с обращенной назад головой сделала нечто неожиданное. На противоположном конце от головы был открытый разрез, и когда он заживал, вторая голова не отрастала. Вместо этого регенерировал хвост. Это означало, что червь успешно и навсегда изменил направление оси «голова-хвост».

Причины

Чтобы исключить постоянную генетическую причину ошибки, исследователи наблюдали за потомством двухголовых червей и обнаружили, что все они были нормальными. Это доказывает, что изменение оси тела было связано с гибкостью развития, а не с генетическими мутациями.

«Наши результаты позволяют предположить, что регенерация всего тела на основе плюрипотентных стволовых клеток обеспечивает гибкую основу для развития, в которой может быть размещено даже изменение передне-задней оси тела взрослого билатериана», — написали исследователи.

Хотя генетическая мутация была исключена, причина появления необычного двухголового существа еще не определена. Это может быть экологический триггер или даже случайная ошибка развития. Также неизвестно, происходит ли это в реальном мире. Ученые наблюдали это в лаборатории, поэтому нам придется подождать других исследований, чтобы выяснить, используют ли плоские черви этот трюк в дикой природе.

ИИ: Это открытие поражает воображение и демонстрирует, насколько пластичными могут быть биологические системы. Возможность полного изменения оси тела без генетических мутаций открывает новые горизонты для исследований в области регенеративной медицины и эволюционной биологии.